1、第五组 水泥的应用 物质的构成物质的性能物质的用途 水泥性能的指标 凝结时间强度抗冻性耐磨性抗碳化性耐腐蚀性水化热耐热性 硅酸盐水泥的性能及应用 凝结硬化快 强度高由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高 所以硅酸盐水泥凝结硬化快 早期和后期强度高 主要用于重要结构的高强混凝土 预应力混凝土和有早强要求的混凝土工程 抗冻性好由于硅酸盐水泥硬化快 早期强度高 因此用于寒冷地区和严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程 耐磨性好由于硅酸盐水泥强度高 因此耐磨性好 可用于路面和机场跑道等混凝土工程 抗碳化性能好由于硅酸盐水泥凝结硬化后 水化产物中氢氧化钙浓度高 水泥石的碱度高 再加上硅酸盐水泥混凝土的密
2、实度高 开始碳化生成的碳化钙填充混凝土表面的孔隙 使混凝土表面更密实 有效地阻止了进一步碳化 耐腐蚀性差由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高 其水化产物中易腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸三钙含量高 因此耐腐蚀性差 不宜长期使用在含侵蚀性介质 如 软水 酸和盐 的环境中 水化热高由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高 水化热高且释放集中 不宜用于大体积混凝土工程中 耐热性差硅酸盐水泥混凝土在温度不高 100 250摄氏度之间 时 尚存的游离水使水泥水化继续进行 混凝土的密实度进一步增加 强度有所提高 当温度高于250摄氏度时 水泥中的水化产物氢氧化钙分解为氧化钙 如遇到潮湿的环境 氧化钙
3、熟化体积膨胀 使混凝土遭到破坏 当水泥受热温度约300摄氏度时 体积收缩 强度开始下降 温度达到700 1000摄氏度时 强度降低很多 甚至完全破裂 因此 硅酸盐水泥不宜用于由耐热性要求的混凝土工程 其他常用水泥的应用 特性水泥 1 快硬高强水泥2 抗硫酸盐型硅酸盐水泥3 油井水泥4 白色水泥5 彩色水泥6 道路水泥7 补偿收缩水泥8 砌筑水泥9 防辐射水泥10 耐高温水泥 快硬高强水泥 1 特点 凝结时间短 硬化快 早期强度高以3天强度来划分等级 2 组成 PC系列 硅酸盐水泥 CSA系列 硫铝酸盐水泥 3 用途 需要快速施工的工程 抢修工程 冬季施工 抗硫酸盐型硅酸盐水泥 1 特点 有较强
4、的抵抗硫酸根离子腐蚀的能力 水化热低 2 组成 硅酸盐系列改变熟料矿物组成 降低硅酸三钙 50 和铝酸三钙含量 5 3 用途 水利工程 地下工程 海港工程 隧道工程 桥梁基础等 油井水泥 1 特点 流动性好 快凝初凝 终凝时间间隔短在高温高压环境中凝结硬化 2 组成 硅酸盐系列改变矿物比例 3 用途 用于油田固井 白色水泥 1 特点 颜色为白色 白度是重要的性能指标 2 组成 控制Fe含量 3 用途 建筑装饰 彩色水泥 1 特点 按照使用要求可配制出红色 绿色等彩色水泥 2 组成 一般为硅酸盐系列 3 制备方法 白水泥 颜料在原材料中配入着色剂烧制 4 用途 建筑装饰 道路水泥 1 性能特点
5、耐磨性好 抗冻性好 抗冲击性好 收缩小 弹性好 2 组成 硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物 3 用途 公路路面 补偿收缩水泥 1 特点 具有微膨胀性 2 组成 CSA系列 3 用途 防止混凝土开裂 砌筑水泥 1 特点 强度要求不高 流动性好 2 组成 硅酸盐系列 3 用途 用于砌筑和抹灰 防辐射水泥 1 特点 密度大 水化热小 抗拉强度高 2 组成 含有Ba Sr等重金属离子 3 用途 用于阻挡或防护原子核反应堆辐射 耐高温水泥 1 特点 耐高温 耐腐蚀 2 组成 主要为铝酸盐系列另外还有磷酸盐系列 3 用途 窑炉内衬 电力 石化 冶金 建材 观察与讨论 假凝现象 某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥
6、加水拌和后 水泥浆体在短时间内迅速凝结 后经剧烈搅拌 水泥浆体又恢复塑性 随后过3h才凝结 请讨论形成这种现象的原因 实例讨论 此为水泥假凝现象 假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象 假凝与快凝不同 前者放热量甚微 且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性 并达到正常凝结 对强度无不利影响 假凝现象与很多因素有关 一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高 使二水石膏脱水成半水石膏的缘故 当水泥拌水后 半水石膏迅速水化为二水石膏 形成针状结晶网状结构 从而引起浆体固化 另外 某些含碱较高的水泥 硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大 也会造成假凝 假凝现象 水泥凝结时间前后变化 某立窑水泥厂生产的普
7、通水泥游离氧化钙含量较高 加水拌和后初凝时间仅40min 本属于废品 但后来放置1个月 凝结时间又恢复正常 而强度下降 工程实例分析 该立窑水泥厂的普通硅酸盐水泥游离氧化钙含量较高 该氧化钙相当部分的煅烧温度较低 加水拌和后 水与氧化钙迅速反应生成氢氧化钙 并放出水化热 使浆体的温度升高 加速了其他熟料矿物的水化速度 从而产生了较多的水化产物 形成了凝聚结晶网结构 凝结时间较短 水泥放置一段时间后 吸收了空气中的水汽 大部分氧化钙生成氢氧化钙 或进一步与空气中的二氧化碳反应 生成碳酸钙 故此时加入拌和水后 不会再出现原来的水泥浆体温度升高 水化速度过快 凝结时间过短的现象 但其他水泥熟料矿物也会和空气中的水汽反应 部分产生结团 结块 使强度下降 水泥凝结时间前后变化 谢谢
